Come misurare l'intensità luminosa – Ricerca sui test completi dei parametri fotometrici utilizzando LISUN LSG-1890B Goniofotometro ad alta precisione (curva di distribuzione dell'intensità luminosa)

Astratto

L'intensità luminosa funge da indicatore ottico principale dei prodotti di illuminazione e come misurare l'intensità della luce pone le basi per i test fotometrici degli apparecchi di illuminazione, la certificazione dell'efficienza energetica del prodotto e la simulazione della progettazione illuminotecnica. Prendendo il LISUN LSG-1890B Utilizzando un goniofotometro ad alta precisione (curva di distribuzione dell'intensità luminosa) come strumento di prova, questo documento illustra i principi fondamentali e le procedure operative standardizzate per la misurazione dell'intensità luminosa. Copre in modo esaustivo i metodi di prova di oltre dieci parametri fotometrici, tra cui dati di intensità luminosa, distribuzione dell'intensità luminosa, flusso luminoso zonale, efficienza dell'apparecchio di illuminazione, distribuzione della luminanza, fattore di utilizzo, curva limite di luminanza, indice di abbagliamento UGR, indice di efficienza energetica EEI, curva isolux, curva isocandela, angolo del fascio effettivo, rapporto massimo di altezza di spaziatura consentito, corrispondenza delle curve dell'apparecchio di illuminazione con le aree di illuminazione, nonché curve limite di luminanza. Sono allegate tabelle di dati misurati per fornire riferimenti standardizzati per i test fotometrici di apparecchi di illuminazione a LED, HID e fluorescenti nei laboratori. Questo strumento è pienamente conforme agli standard di prova internazionali, tra cui: CIE-70, LM-79-19 and EN13032-1.

1. Panoramica dello strumento e principi di base della misurazione dell'intensità luminosa

1.1 Configurazione principale di LSG-1890B

Migliori LSG-1890B Si tratta di un goniofotometro di tipo 1 conforme agli standard europei, dotato di sonda fotometrica a temperatura costante, servomotori Mitsubishi di produzione giapponese e dispositivi di decodifica tedeschi ad alta precisione, che garantisce un'accuratezza di misurazione angolare di 0.1°. La sua sonda fotometrica soddisfa la classe di precisione CIE A. Supporta due modalità di test, tra cui C-γ a braccio singolo e B-β a doppio braccio. Le dimensioni massime degli apparecchi di illuminazione testabili sono Φ2000 mm × 600 mm con una capacità di carico massima di 60 kg, risultando adatto a una vasta gamma di prodotti per l'illuminazione, come pannelli LED per interni, lampioni stradali, proiettori e sorgenti luminose HID. Il software di misurazione e controllo, compatibile con le lingue cinese e inglese, può esportare i dati in formati standard come IES, LDT, CIE ed Excel, collegandosi direttamente al software di simulazione illuminotecnica Dialux.

1.2 Principi fondamentali per la misurazione dell'intensità luminosa

La misurazione dell'intensità luminosa (unità: cd, candela) segue la legge dell'inverso del quadrato della distanza: I=E×d², dove I si riferisce all'intensità luminosa nella direzione di prova, E è l'illuminamento (lx) rilevato dalla sonda a temperatura costante e d rappresenta la distanza di prova fissa tra la sonda e il centro luminoso dell'apparecchio di illuminazione.
Migliori LSG-1890B Adotta la struttura "apparecchio di illuminazione fisso + scansione con sonda a sfera completa". Nel sistema di coordinate C-γ, l'angolo C ruota orizzontalmente di ±180° e l'angolo γ ruota verticalmente di ±180°. La sonda raccoglie i valori di illuminamento punto per punto lungo la superficie sferica e il software li converte in tempo reale in una matrice di intensità luminosa spaziale 3D per completare l'acquisizione dei dati grezzi di intensità luminosa, che servono come base per l'integrazione e il calcolo di tutti i parametri fotometrici derivati. La sonda a temperatura costante elimina gli errori causati dalla deriva della temperatura ambiente durante la raccolta dell'intensità luminosa e garantisce dati stabili durante scansioni di lunga durata.

Goniofotometro per apparecchio rotante ad alta precisione LSG 1890B AL1

2 Procedure operative standardizzate per la misurazione dell'intensità luminosa con LSG-1890B

2.1 Preparazione pre-test

1. Preriscaldamento dell'apparecchiatura e calibrazione del sistema: Preriscaldare lo strumento per 30 minuti dopo l'avvio ed eseguire la calibrazione assoluta sulla sonda a temperatura costante con una lampada a intensità luminosa standard per eliminare la deviazione della risposta della sonda. Completare l'oscuramento della camera oscura e rimuovere eventuali detriti riflettenti dal percorso ottico, mantenendo la temperatura ambiente a 23℃±2℃.
2. Installazione e posizionamento dell'apparecchio di illuminazione: Fissare l'apparecchio di illuminazione con un supporto multifunzionale, calibrare la coincidenza del centro luminoso dell'apparecchio con l'origine della piattaforma girevole tramite un allineatore laser e installare l'apparecchio in base alla sua effettiva posizione di utilizzo. Collegare contemporaneamente un misuratore di potenza ad alta precisione per rilevare i parametri elettrici.
3. Stabilizzazione termica del campione: accendere l'apparecchio di illuminazione alla tensione nominale e avviare la scansione dopo che la fluttuazione del flusso luminoso è inferiore allo 0.5% ogni 10 minuti. Il periodo di stabilizzazione termica per gli apparecchi di illuminazione a LED non deve essere inferiore a 30 minuti.
4. Impostazione dei parametri del software: Selezionare la modalità di test C-γ, impostare i passi angolari su γ=2°, C=5°, selezionare i moduli completi di calcolo dei parametri (luminanza, UGR, EEI, fattore di utilizzo, ecc.) e impostare i formati di esportazione dei dati.

2.2 Scansione dell'intensità luminosa a sfera intera (Fase fondamentale: come misurare l'intensità luminosa)

1. Il servomeccanismo dello strumento aziona la sonda a temperatura costante per eseguire automaticamente una scansione lungo la traiettoria sferica. Quando viene raggiunto ciascun gruppo di coordinate (C, γ), la sonda raccoglie l'illuminamento E in quella direzione.
2. Il software restituisce il valore dell'intensità luminosa di quell'angolo in tempo reale tramite la formula I=E×d2 e lo memorizza come tabella di dati grezzi sull'intensità luminosa.
3. Una volta completata la scansione dell'intera sfera, il sistema calcola automaticamente i parametri derivati, come il flusso luminoso zonale, l'efficienza dell'apparecchio di illuminazione e le curve di isocandela, tramite algoritmi di integrazione dell'angolo solido sferico basati su tutte le matrici di intensità luminosa.
4. Una sonda PHOTO-VIS-L di classe L tedesca ad alta precisione può essere configurata opzionalmente per migliorare la precisione della misurazione dell'intensità luminosa per LED a bassa potenza e sorgenti luminose di precisione. Le sonde UVA/UVB/UVC possono ampliare il test della distribuzione dell'intensità luminosa per sorgenti di luce ultravioletta.

2.3 Post-elaborazione e generazione dei report

Dopo la scansione, il software traccia automaticamente le curve di distribuzione dell'intensità luminosa, i diagrammi isolux e i diagrammi isocandela, fornisce indicatori tra cui l'abbagliamento UGR, l'efficienza energetica EEI, il rapporto spaziatura-altezza e il fattore di utilizzo, e può esportare i dati grezzi dell'intensità luminosa in formato Excel e i file di intensità luminosa standard IES.

3 Metodi di prova per la serie completa di parametri fotometrici (basati sui dati grezzi di intensità luminosa misurata)

Tutti i parametri vengono calcolati sulla base dei dati di intensità luminosa misurati sull'intera sfera. La logica di test di ciascun parametro è illustrata di seguito:

1. Dati di intensità luminosa e distribuzione dell'intensità luminosa: Genera direttamente i valori cd corrispondenti a ciascun angolo (C, γ) per formare una matrice di distribuzione dell'intensità luminosa 3D e generare curve di intensità luminosa in coordinate polari.
2. Flusso luminoso zonale: integrare l'intensità luminosa all'interno di intervalli di angolo solido specificati (emisfero superiore/emisfero inferiore/intervallo dell'angolo del fascio) per ottenere il corrispondente flusso luminoso zonale (lm).
3. Efficienza dell'apparecchio di illuminazione: flusso luminoso zonale diviso per la potenza elettrica in ingresso dell'apparecchio, unità: lm/W.
4. Distribuzione della luminanza (opzionale): Abbinare con la sonda di luminanza per immagini per convertire l'intensità luminosa degli angoli corrispondenti in una matrice di luminanza della superficie dell'apparecchio di illuminazione.
5. Fattore di utilizzo: Calcola il tasso di utilizzo della luce artificiale interna abbinando la distribuzione spaziale dell'intensità luminosa ai rapporti di superficie delle diverse stanze.
6. Curva limite di luminanza: estrarre i dati di luminanza ad angoli di osservazione da 45° a 90° e tracciare le curve limite antiriflesso.
7. Valutazione dell'abbagliamento UGR: Calcola automaticamente il valore unificato dell'abbagliamento utilizzando l'intensità luminosa all'interno dell'angolo di osservazione, l'angolo solido della sorgente luminosa e la luminanza dello sfondo in conformità con lo standard CIE 117.
8. Curva Isolux e rapporto massimo di spaziatura e altezza consentito: prendendo il piano del terreno come superficie ricevente, si calcola la distribuzione dell'illuminamento del terreno tramite la sovrapposizione dell'intensità luminosa della sfera completa e si deduce il rapporto massimo di spaziatura e altezza consentito per l'installazione dell'apparecchio di illuminazione.
9. Corrispondenza tra le curve di emissione luminosa degli apparecchi e le aree di illuminazione: simulazione della copertura di illuminamento del suolo a diverse altezze di installazione per simulare scenari applicativi come l'illuminazione stradale e degli uffici.
10. Curva isocandella: Forma superfici curve equivalenti collegando angoli con valori di intensità luminosa spaziale uguali.
11. Angolo del fascio effettivo: la differenza tra i due angoli γ laterali corrispondenti al 50% dell'intensità luminosa massima.
12. Indice di efficienza energetica EEI: Calcola l'indice di classificazione dell'efficienza energetica confrontando l'efficacia luminosa con gli apparecchi di illuminazione di riferimento standard ai sensi della Direttiva ErP UE 2019/2015.

4 Tabella dei dati del campione misurato di LSG-1890B

Come campione di prova viene selezionato un proiettore LED da 100 W e i dati fotometrici principali vengono scansionati da LISUN LSG-1890B sono elencati di seguito:

Estratto della distribuzione dell'intensità luminosa (dati tipici sull'intensità luminosa dell'angolo γ sul piano C=0°):

5 vantaggi dello strumento e valore applicativo in ambito industriale

1. Elevata precisione per la misurazione dell'intensità luminosa: la precisione angolare di 0.1° e la sonda a temperatura costante di classe CIE A riducono significativamente l'errore di raccolta dell'intensità luminosa ad angoli piccoli rispetto a LSG-1800A (0.2°), soddisfacendo i requisiti di test per LED di fascia alta e prodotti ottici di precisione.
2. Copertura standard completa: compatibile simultaneamente con le direttive globali CIE, nordamericane IES, europee EN e UE ErP, e in grado di rilasciare i rapporti di prova sull'intensità luminosa richiesti per le certificazioni globali.
3. Ampia adattabilità a diverse sorgenti luminose: testabile per luce visibile, sorgenti luminose ultraviolette UVA/UVB/UVC, comprese lampade per disinfezione, sorgenti luminose per polimerizzazione e tutte le categorie di illuminazione per esterni.
4. Valore pratico in ambito ingegneristico: una singola scansione completa tutti i 15 parametri fotometrici senza la necessità di ripetere i test su più strumenti, riducendo notevolmente i cicli di prova in laboratorio. I file IES esportati possono essere utilizzati direttamente per la progettazione di simulazioni illuminotecniche per strade, aule scolastiche e stabilimenti industriali.

Conclusione 6

Come misurare l'intensità della luce è il passaggio fondamentale nel test delle prestazioni ottiche degli apparecchi di illuminazione. Dotato di una sonda a temperatura costante e di un sistema di scansione servoassistito ad alta precisione, il LISUN LSG-1890B Il goniofotometro ad alta precisione raccoglie con accuratezza i dati grezzi di intensità luminosa dell'intera sfera basandosi sulla legge dell'inverso del quadrato della distanza. Gli algoritmi standard integrati consentono di calcolare simultaneamente un set completo di parametri fotometrici, tra cui la distribuzione dell'intensità luminosa, il flusso luminoso, l'efficienza dell'apparecchio di illuminazione, l'UGR, l'EEI, le curve isolux e altro ancora. Questo strumento è caratterizzato da procedure operative standardizzate e dati tracciabili, soddisfacendo pienamente le esigenze globali di test dei prodotti di illuminazione, ricerca e sviluppo e certificazione dell'efficienza energetica. Rappresenta lo strumento di test principale per i laboratori che desiderano realizzare un rilevamento completo delle prestazioni fotometriche.